国家纳米科学中心纳米生物效应与安全重点实验室陈春英研究组和纳米材料研究室唐智勇研究组合作，利用上海光源硬X射线微聚焦及应用线站（BL15U1）和日本PF，创新性地将多种同步辐射技术如X射线原位微区元素成像与化学结构分析技术应用于量子点材料在体内代谢与降解过程的研究，揭示了量子点在线虫消化系统微环境内降解、氧化和代谢的过程，并指出了利用纳米材料光学特性进行分布研究的不可靠性，提出了集成光学成像、原位元素成像与结构分析、细胞生物学、毒理学等多种方法来研究纳米材料在生物体系内分布代谢等重要问题的系统研究方法。该研究方法对于建立以秀丽线虫为模式生物评价纳米材料生物效应的研究平台具有重要意义，并有望在后续研究中推广应用于多种重要纳米材料的研究，在不同层次阐明纳米材料与生物体系相互作用的机制。该工作研究结果发表在美国化学会著名的Nano Letters（2011，11（8）:3174–3183)杂志上。该工作是陈春英研究组关于纳米材料的生物效应与安全性系列研究工作的一部分。该系列研究成果不仅有助于人们进一步加深对不同纳米材料与生物体系相互作用的机制与共性规律的理解，同时对合理设计和安全使用纳米材料也具有参考价值。

图片说明：量子点在秀丽线虫消化道内的降解过程。通过比较量子点荧光的光学图像（optical Fluorescence）和量子点组成元素的X射线荧光图像（μ-XRF）发现：位于消化道末端的量子点组成元素Se大量积累，而光学荧光淬灭，通过对不同部位的化学价态进行分析（X射线吸收谱，μ-XANES），发现：量子点伴随消化过程，结构不断破坏，内核元素发生氧化，导致荧光淬灭，同时释放有毒离子，导致毒性。

图片说明：量子点从消化系统向生殖系统迁移积累并导致生殖障碍和子代毒性。短期暴露量子点从消化道向生殖系统迁移但不进入卵内；长期暴露后量子点大量积累于生殖系统并产生坏卵、死卵。模式图显示了量子点材料从消化系统向生殖系统迁移的过程。

（上海光源信息员汪蕾提供）